برای محاسبه جرم اتمی متوسط مس (Cu) با توجه به اطلاعات داده شده در سوال، میتوانیم مراحل زیر را دنبال کنیم.
1. **تعریف ایزوتوپها**:
- ایزوتوپ اول: \( \text{Cu}_{63} \) با جرم 63.
- ایزوتوپ دوم: \( \text{Cu}_{65} \) با جرم 65 (زیرا دو نوترون بیشتر دارد).
2. **تعریف فراوانی ایزوتوپها**:
- فرض کنیم فراوانی ایزوتوپ \( \text{Cu}_{63} \) برابر \( x \) باشد.
- بنابراین، فراوانی ایزوتوپ \( \text{Cu}_{65} \) برابر \( \frac{x}{3} \) خواهد بود (چرا که گفته شده فراوانی ایزوتوپ کمتر سه برابر ایزوتوپ دیگری است).
3. **محاسبه مجموع فراوانیها**:
- چون مجموع فراوانی ایزوتوپها باید برابر 1 باشد:
\[
x + \frac{x}{3} = 1
\]
برای حل این معادله، ابتدا کل فراوانی را به یک کسر مشترک تبدیل میکنیم:
\[
\frac{3x}{3} + \frac{x}{3} = 1
\]
\[
\frac{4x}{3} = 1
\]
حالا میتوان \( x \) را محاسبه کرد:
\[
4x = 3 \implies x = \frac{3}{4}
\]
بنابراین:
- فراوانی \( \text{Cu}_{63} = \frac{3}{4} \)
- فراوانی \( \text{Cu}_{65} = \frac{x}{3} = \frac{1}{4} \)
4. **محاسبه جرم اتمی متوسط**:
جرم اتمی متوسط با استفاده از فرمول زیر محاسبه میشود:
\[
\text{جرم اتمی متوسط} = \left( \text{فراوانی } \text{Cu}_{63} \times \text{جرم } \text{Cu}_{63} \right) + \left( \text{فراوانی } \text{Cu}_{65} \times \text{جرم } \text{Cu}_{65} \right)
\]
با جایگذاری مقادیر:
\[
\text{جرم اتمی متوسط} = \left( \frac{3}{4} \times 63 \right) + \left( \frac{1}{4} \times 65 \right)
\]
حالا محاسبات را انجام میدهیم:
\[
\text{جرم اتمی متوسط} = \frac{3 \times 63}{4} + \frac{1 \times 65}{4} = \frac{189}{4} + \frac{65}{4} = \frac{254}{4} = 63.5
\]
بنابراین، جرم اتمی متوسط مس برابر با \( 63.5 \) است.